一、摘要
管道检测机器人融合机器人、机器视觉、超声、激光与AI技术，专用于管道内部缺陷（裂缝、腐蚀、淤积、泄漏、焊口缺陷等）检测，是市政、油气、电力（火电/核电）、化工、热力等领域管网安全运维的核心装备。本报告系统梳理全球技术进展、核心研发机构、主流生产企业及典型示范应用，剖析行业痛点与发展趋势，为行业技术创新、产品选型及应用推广提供专业参考。
二、研究现状
- 第一代：有线爬行器，仅支持无水/浅积水工况基础成像，完全依赖人工判读缺陷。
- 第二代：有线、无线爬行车，集成高清摄像模块，适配有水、无水、天然气等环境下各类管径。
- 第三代：迈入全工况智能化发展阶段，融合AI缺陷识别、SLAM自主导航、多传感器融合（漏磁/电磁超声/雷达/声呐）技术，覆盖微细管道、高压油气管道、水下/淤泥复杂作业环境，实现“检测-建模-评估”管网运维全流程一体化，实现稳定精准检测。
- 未 来：将进入管道机器人修复技术研究阶段。
三、核心研究机构
（一）国内研究机构
1.哈尔滨工业大学。哈尔滨工业大学（威海）机器人研究所研发一款头装探照灯的链式仿蜈蚣小机器人。这款仅重350克、运动灵活的机器人，是哈工大（威海）软体机器人实验室与核电运行研究院联合研制的全球首款管道阀门容器全链路检测机器人，已入选中国制造“十四五”成就展，成为300件入选展品中仅有的5件检测类展品之一。这款机器人已在多个重大工程中“上岗”。其中，核电领域覆盖石岛湾、三门、秦山、福清、大亚湾等核电站；热电领域涵盖广东博贺、河北曹妃甸、杭州萧山、河北西柏坡、安徽铜陵等电厂；化工领域服务裕龙石化、烟台万华、宁波万华等企业……为多个行业的设备安全运行提供了技术支撑。哈尔滨工业大学赵建文等人在这方面有所研究。
2.哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学与中广核检测技术有限公司及阳江核电有限公司合作研制出国际首台四足传热管检测机器人。该机器人采用独特的四足锚爪结构，具备变姿态快速爬行能力，实现了机器人四足爬行与检测功能同步完成，有效提高传热管检测效率。团队研发出该型四足传热管检测机器人，采用四足构型、高效运动规划、视觉定位等技术，为核电设备智能运维提供了新型解决方案。目前，该成果已在中广核集团核电机组实现工程应用，可覆盖“华龙一号”等多种堆型，相比传统传热管检测机器人覆盖率大幅提升，实现了传热管检测的全覆盖，大幅降低了工期和维护成本。王刚教授等人在这方面有相关研究。
3.香港理工大学。香港理工大学与香港水务署、博铭维技术于香港青衣“Q-Leak”地下水管测漏中心正式签署合作备忘录，共同成立管道机械人联合实验室，致力于开发先进的管道机械人技术，推动香港智慧水务发展。成为亚洲首个管网机器人联合实验室。
4.其他研究机构。华电电力科学研究院有限公司、合肥市智能机器人研究院、中国特检院在管道检测机器人方面有所研究。其中华电电力科学研究院冯亦武专注智慧能源、智能管道机器人相关技术研究，研发水下管道检测机器人，集成激光轮廓扫描、超声缺陷识别、高清视觉确认多传感器，适配DN300-DN2000热力/工业管道，可实现无水、满水、高浊度全工况缺陷检测，AI缺陷识别准确率超92%；技术成果在热力公司供热管网完成示范应用。
（二）国外研究机构
1.美国卡内基梅隆大学机器人研究所（Robotics Institute, CMU），在管道检测与修复一体化机器人系统开发方面开展了前沿研究，其核心工作聚焦于模块化、高适应性、智能化的机器人系统，用于天然气、铀浓缩等特殊管道的自主检测与原位修复。由Howie Choset教授领衔的团队开发了可灵活配置的爬行机器人，通过更换传动、电源、喷嘴等模块，适配不同管径（如12英寸）和任务需求。搭载高分辨率光学传感器与视觉系统，可在狭窄管道内生成高清内部纹理图，识别裂纹、泄漏、锈蚀等缺陷。配备旋转喷嘴模块，喷涂特制树脂（类似凡士林的粘性物质），在管道内壁形成螺旋式硬化涂层，实现“管中管”修复，无需停运。
2. 美国麻省理工学院（MIT），在微小管道泄漏检测技术与自适应管道机器人方面开展了大量技术研究，研发的PipeGuard（管道卫士）机器人，采用压力传感与机载定位系统，对管道泄漏点检测率达100%，已在墨西哥蒙特雷地区成功应用，帮助当地减少40%的供水浪费（约8000万美元/年损失），可通过消防栓进入供水系统，利用橡胶裙边上的高分辨率传感器收集压力数据，实现管道泄漏点精确定位，未来版本将具备自适应管径变化和小型泄漏修复功能。
3.日本立命馆大学，开发出轮式管道内检查机器人AIRo与管道勘探机器人Pipe-kun，是全球首款能在100-150mm管径内自走并适应垂直管道的轮式管道机器人。AIRo通过同轴布置连接轴实现小型化，配备球形轮可绕管轴滚动，能顺利通过复杂缠绕的三维管道与T形管；Pipe-kun搭载CMOS摄像头、LED、陀螺仪传感器，可在管道内自由移动并完成内部状况拍照检测。与山形县企业弘荣梦想工场（KOEI）合作，2020年起在山形县学校、公共设施中推广试用，已投入实际使用。
四、主流生产企业
（一）国内企业
1.深圳市施罗德工业集团有限公司：国家级专精特新“小巨人”企业，2010年研发国内首台自主知识产权管道机器人，拥有354项专利，产品矩阵覆盖CCTV机器人、两栖机器人、切割/清淤机器人，全系列适配有水/无水工况，广泛应用于市政、能源化工、综合管廊领域。
2.深圳市博铭维技术股份有限公司：专精特新“小巨人”企业，管网全生命周期解决方案提供商，产品出口15个国家、服务4000+客户；代表产品Snake1000管道机器人，适配香港复杂供水管网满水/无水检测，与香港水务署、香港理工大学共建联合实验室。
3.武汉中仪物联技术股份有限公司：管道AI检测技术出口先锋，主打CCTV机器人、管道潜望镜、声呐检测系统，实现无水视觉检测、有声声呐检测双模式，产品出口海外，助力隧道排水沟、市政管网智能化巡检。中仪股份X5-HW2长距离管道CCTV检测机器人单次检测距离可达2000米，适应管径范围为DN800mm-4000mm。设备的越障和过水能力更强，能通过前方高100mm障碍，可以在0.5m水深情况下，实现行走及检测。
4.武汉特瑞升电子科技有限公司：国内地下管道检测先行者，推出TVS-2000 HD高清机器人（适配无水/浅积水管道）、TVS-Bull 8000两栖机器人（螺旋推进，适配淤泥/满水管道），深耕市政排水管网检测市场。
5.武汉固德科技有限公司：国家级高新技术企业，GD800-X6六轮独立驱动机器人，牵引力强、爬坡55°、IP68防水，适配长距离、高淤积污水管道有水/无水全工况检测。
6.郑州九泰科技有限公司：高新技术企业，专注中小管径（DN150-DN1200）工业/市政管道内部缺陷检测机器人研发生产，主打有水/无水全工况适配；核心产品包括TR-HB系列市政管道机器人、GTR120B系列工业管道机器人、TR200pro系列高淤积管道机器人，产品在郑州市政、大庆油气、洛阳热力等项目落地应用。
（二）国外企业
1.德国IBAK Helmut Hunger：全球管道检测设备开创者，有线CCTV爬行器技术标杆，产品性能稳定、耐用性强，主导欧洲市政高端市场，是国内高端管道检测项目常用进口设备。
2．美国CUES Inc：市政管道检测龙头企业，履带式机器人越障能力突出，集成激光剖面、声呐检测模块，适配大口径排水管道满水/无水全工况检测，北美市场占有率领先。
3.加拿大Eddyfi Technologies：全球无损检测技术领军企业，油气管道漏磁检测机器人精度极高，适配高压、高温油气管道无水/低积水工况检测，服务全球主流油气能源公司。
五、落地示范应用单位及场景
（一）市政管网领域
1.香港水务署：应用管道机器人，完成皇后山、离岛区供水管网满水/无水工况漏点、腐蚀缺陷检测，助力城市供水管网漏水率管控。
2.郑州市金水区：采用管道机器人，完成DN600-DN1000雨水、污水管网检测，无水工况排查管壁裂缝、破损，满水工况检测管道淤积、漏点，规避人工下井作业风险。
3.合肥市城乡建设局：应用两栖管道机器人，完成长三角地区城镇排水管道满水、无水全工况检测，解决高淤积、满水管道检测难题。
（二）油气管道领域
1.国家石油天然气管网集团：采用管内检测机器人，完成西气东输、中俄东线等长距离油气管道无水/低积水工况腐蚀、裂纹缺陷检测，保障国家能源管网安全。
2.中国石油塔里木油田分公司：应用多参数一体化内检测机器人，完成油田集输管道无水工况内部缺陷检测，降低人工受限空间作业风险，提升管网运维效率。
（三）电力/热力领域
1.华电昌吉公司：应用冯亦武团队研发的水下管道检测机器人，完成DN800-DN1200供热管网满水试运行、停暖无水检修双工况检测，精准识别焊口裂纹、腐蚀坑、管道淤积等安全隐患，替代人工受限空间作业，检测效率提升5倍，保障冬季民生供热安全。
2.秦山核电、三门核电、海阳核电：应用软体管道检测机器人，完成蒸汽发生器、管道阀门内部有水/无水工况缺陷检测，无需设备拆检，大幅缩短检测周期。
六、产业发展趋势
1.全工况适配技术深度突破：聚焦高浊度满水、高温高压、超微细管道等极端场景，研发专用传感器与机械结构，实现管道内部缺陷“零盲区”检测。
2.AI大模型全面赋能检测流程：深化多传感器数据与AI大模型融合，提升跨有水/无水场景缺陷识别泛化性，实现“检测-分类-评级-预警-修复建议”全流程自主化。
3.国产替代进程持续加速：国内研发与生产主体，技术水平逐步赶超国际同类产品，凭借高性价比、本土化服务优势，全面推进进口设备替代，海外市场拓展步伐持续加快。
4.行业标准化体系逐步完善：国家及行业层面加快制定全工况管道检测技术标准、数据交互标准，统一设备技术参数与通信协议，推动不同厂商设备互联互通、数据共享。
5.运维服务模式创新升级：行业从单一设备销售，向“设备租赁+专业检测服务+管网数据运维+缺陷修复施工”一体化全流程服务转型，降低用户应用门槛，提升行业整体渗透率。
七、结论
1.管道内部缺陷检测机器人技术已进入智能化、全工况适配的快速发展期，国内各大研究机构在核心专家牵头带领下，实现技术从跟跑到并跑的跨越，部分特种场景技术达到国际领先水平；国内生产企业产品矩阵不断完善，可满足多领域、全工况检测需求。
2.目前行业虽仍面临复杂极端工况适配不足、AI算法泛化性弱、续航与作业距离受限、标准化滞后等痛点，但未来随着核心技术持续攻关、跨领域技术深度融合、产业标准不断完善，管道检测机器人将朝着更高精度、更高智能化、更广泛场景覆盖方向发展，为城市生命线安全、能源管网运维、工业基础设施安全保障提供坚实的智能装备支撑。
